第六单元碳和碳的氧化物课题3二氧化碳和一氧化碳课时练习人教版初中化学九年级上册
一、单选题(共12题)
1.到2030年我国承诺实现“碳达峰”,二氧化碳的排放量不再增长,到2060年实现“碳中和”,采取各种措施消耗掉排放的二氧化碳。下列措施不利于“碳中和”的是(
)
A.植树造林
B.节能减排
C.大力发展火力发电
D.利用太阳能、风能发电
2.下列说法错误的是(
)
A.氧气约占空气体积的
B.很多物质在空气中可以燃烧,因为空气中的氧气具有可燃性
C.二氧化碳过量排放,将会引起温室效应
D.稀有气体通电能发出有色光,可以用于制造多种用途的电光源
3.下列关于碳及其氧化物的说法,正确的是(
)
A.C60中每个分子是由一个碳原子构成的
B.CO具有还原性,可以用来冶炼金属
C.金刚石、石墨都是碳的单质,其硬度都很大
D.CO2通入紫色石蕊溶液,溶液变红,加热后溶液颜色不变
4.有关CO2与O2的说法错误的是(
)
A.在实验室可以选择同一套发生装置产生CO2和O2
B.集满CO2与O2的集气瓶都应该正放于桌面上
C.二氧化碳可用燃着的木条检验
D.CO2与O2两者所含氧元素的化合价不相同
5.下面有关二氧化碳的说法正确的是(
)
A.二氧化碳并非导致温室效应的唯一气体
B.二氧化碳可用燃着的木条鉴定
C.二氧化碳在实验室可以用块状石灰石和稀硫酸反应制备
D.二氧化碳能致人死亡,说明它有毒
6.下列对物质实验现象的描述,正确的是(
)
A.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
B.红磷在氧气中燃烧产生大量的白雾
C.硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体
D.二氧化碳通入到澄清的石灰水中,石灰水变浑浊
7.下列实验现象描述正确的是(
)
A.氢气在空气中燃烧:无色气体燃烧,放热,产生蓝色的火焰
B.一氧化碳还原氧化铜:黑色固体逐渐变为银白色
C.二氧化碳通入紫色石蕊溶液后,溶液由紫色变为红色
D.镁带在氧气中燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
8.物质的性质决定物质的用途。下列说法正确的是(
)
A.氧气具有可燃性,可用作火箭发射燃料
B.金刚石的硬度很大,可用于切割玻璃
C.一氧化碳具有可燃性,可用于冶炼金属
D.干冰升华吸收大量的热,可用于光合作用
9.下列物质的性质与用途有关联的是(
)
选项
性质
用途
A
金刚石的硬度很大
金刚石可用来裁玻璃,切割大理石
B
石墨具有导电性能
石墨可用于制作铅笔芯
C
CO具有还原性
CO可用作燃料
D
CO2能与水反应
CO2可用于灭火
A.A
B.B
C.C
D.D
10.下列关于碳及其化合物的说法,正确的是(
)
A.二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红,说明二氧化碳具有酸性
B.金刚石、石墨与C60都是由碳原子构成的单质
C.二氧化碳用向上排空气法收集,用燃着的木条验满
D.CO2中混有少量的CO,可通过点燃混合气体的方法除去杂质
11.下列关于O2和CO2的说法正确的是(
)
A.都含有氧元素
B.都不易溶于水
C.都含有氧气分子
D.都能使带有火星的木条复燃
12.含有CO和H2的混合气体,其分子总数为n,当它们完全燃烧时,需要氧气的分子数为(
)
A.0.5n
B.n
C.2n
D.不能确定
二、综合题(共4题)
13.(1)小李同学要模拟自来水厂的净水过程,最终制成自来水。其实验过程如下图所示,请回答以下问题:
Ⅰ.操作①的名称是___________;该操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗和___________,其中玻璃棒作用是___________。
Ⅱ.小李取少量液体D于试管中,加入少量___________,并振荡,发现产生少量泡沫,较多浮渣,说明液体D是硬水。硬水给生活和生产带来很多麻烦,生活中常用___________的方法来降低水的硬度。
(2)某研究小组利用下图所示装置进行探究实验。
已知:①碳酸镁加热分解MgCO3MgO
+
CO2↑
②氢氧化钠溶液常用于吸收二氧化碳气体
③无水氯化钙能吸收水蒸气。
Ⅰ.写出装置B中发生反应的化学方程式:___________。
Ⅱ.装置E中发生反应后可观察到的现象是___________。
Ⅲ.从环保角度看,该装置有明显不足之处是___________。
Ⅳ.图中装置F是安全瓶,能防倒吸,从实验安全角度考虑,本实验还应该在装置___________之间添加装置F。
14.空气是一种重要的资源,它的各成分在生产生活中用途广泛
Ⅰ
空气中含量最多的气体——氮气
氮气是合成氨工程中重要的原料气,在一定条件下氮气可转化为氨气,最终制得氮肥
硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵等氮肥,请分别写出硫酸铵、硝酸铵的化学式________、________。
Ⅱ
性质活泼的氧气
(1)实验室常用加热高锰酸钾来制取氧气,反应的化学反应方程式为:________,图
1
中可作为此反应发生装置的是________。
也可用双氧水与二氧化锰混合来制取氧气,反应的方程式为_____
。图
2
中按氧气气流方向可用于收集氧气的装置是________。
(2)图1中A装置与B装置相比,其优点是________。
(3)某同学在实验室完成铁丝在氧气中的燃烧实验,他先收
集一瓶纯氧备用,然后将打磨过的铁丝绕成螺旋状,目的是_____
;并在铁丝一端系了一根火柴梗,目的是________;铁丝
在氧气中燃烧的化学反应方程式为________;实验后,该同学
发现集气瓶底炸裂了,产生此现象可能的原因是________
。
Ⅲ
奇妙的二氧化碳
(1)固态二氧化碳俗称________
,常用作制冷剂。
(2)为验证二氧化碳的性质,某同学设计了如图实验,实验中滤纸逐渐变为___色;广口瓶中发生反应的化学反应
方程式为________。
(3)二氧化碳可用于灭火,这是因为二氧化碳________、________。
(4)某同学用如图所示实验研究化学变化中的质量关系,烧杯内发生反
应的化学反应方程式为(鸡蛋壳的主要成分为碳酸钙):________
,充分反
应后,电子秤读数________112
克(填“小于”、“大于”或“等于”),该实验________(填“能”或“不能”)用于验证质量守恒定律。
(5)二氧化碳虽然用途广泛,但排放过多会导致全球平均气温升高,这就是所谓的________。
因此各国大力提倡低碳生活,同时开发出多种二氧化碳再利用技术。如高温下用
CH4与
CO2反应生成
H2和
CO,请写出此反应的
化学反应方程式___。如图是此变化的产率与温度的关系,则
从节能的角度看最适宜的温度为________℃。
Ⅳ
稀有气体
稀有气体在空气中含量较少且化学性质稳定,但仍是生产生活中的重要气体。如用金属镁与四氯化钛反应制取金属钛(Ti)时就须在高温和氩气(氩气的化学式为________)氛围下进行,反应原理为:
,在这里氩气的作用是________。
15.二氧化碳是人类生存不可缺少的物质。早在公元三世纪,我国西晋时期的张华在其所著的《博物志》中就有“烧白石作白灰既讫……”的记载,其中“白石”即石灰石,同时生成CO2。随着人类社会的发展,化石燃料的消耗量急剧增加,释放的CO2越来越多…….当大气中CO2等气体的含量升高时,会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收,阻止地球表面的热量向外散发,从而导致温室效应增强,全球气候变暖。科学家一直致力于将CO2分离回收、循环利用和再生转化成资源,化学吸收法是利用吸收剂与CO2发生化学反应来吸收分离CO2的方法,常见的吸收剂有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钾溶液以及各类胺溶液等。CO2和H2在催化剂的作用下会发生生成甲醇、一氧化碳和甲烷等的一系列反应,实现再生转化,我国科学家在催化剂研究方面取得重大突破,分别合成出了ZnGa2O4介孔光催化材料和单晶纳米带,并将其用于CO2的光还原,成功地实现了将CO2转化为碳氢化合物燃料。
请回答:
(1)《博物志》中所记载“白灰”的主要成分的化学式为______;
(2)温室效应加剧对环境的影响有______(写一条即可);
(3)ZnGa2O4中Ga元素的化合价为______;
(4)用碳酸钾溶液吸收CO2时,产物是KHCO3,该反应的化学方程式为______;
(5)一定条件下,CO2和H2反应生成CH4和H2O.请在以下框图中将该反应的微观粒子补充完整。____
16.下图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。
制取与性质:
(1)如图A,在装入药品前要检查装置的气密性,其操作为_______,观察到导管口有气泡冒出。然后加入药品,固定装置,制取CO2气体。
(2)将A、E装置连接时,应将A装置的导管A与E装置的导管_______(选填“b”或“C”)相连接。检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是_______。
(3)将A、B装置连接,观察到的现象是_______,可验证二氧化碳的性质是_______。
(4)将A、C装置连接,可验证二氧化碳与氢氧化钙反应,该反应的化学方程式为_______。
(5)用E装置收集满一瓶二氧化碳气体,取下双孔橡皮塞,将瓶中的气体沿装置D烧杯左侧内壁缓慢倒入,观察到的现象时____,这现象说明二氧化碳具有的物理性质____,化学性质____。由此推知,一般情况下可燃物燃烧的条件之一是_____。
反思与交流:
(1)制备气体时选择发生装置需考虑的因素有_______。
(2)欲证明人吸入的空气与呼出的气体中CO2的含量不同,你的实验操作是:取一瓶空气、一瓶等体积的呼出气体,_______。
参考答案
1.C
【详解】
A、植树造林,制取光合作用吸收二氧化碳,释放出氧气,可保持大气中CO2含量的相对稳定,有利于“碳中和”,不符合题意;
B、节能减排,能减少污染物、二氧化碳的排放,有利于“碳中和”,不符合题意;
C、大力发展火力发电,会产生大量的二氧化碳,不利于“碳中和”,符合题意;
D、利用太阳能、风能发电,能减少二氧化碳的排放,有利于“碳中和”,不符合题意。
故选:C。
2.B
【详解】
A、空气中各成分及体积分数为:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质0.03%,选项A说法正确;
B、很多物质在空气中可以燃烧,因为空气中的氧气具有助燃性,氧气不具有可燃性,选项B说法不正确;
C、二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应,选项C说法正确;
D、稀有气体通电能发出有色光,可以用于制造多种用途的电光源,选项D说法正确。
故选B。
3.B
【详解】
A、每个C60分子是由60个碳原子构成的,说法错误;
B、CO具有还原性,可以冶炼金属,说法正确;
C、金刚石、石墨都是碳的单质,金刚石的硬度很大,石墨质软,说法错误;
D、CO2通入紫色石蕊溶液,由于二氧化碳能与水化合生成了碳酸,所以溶液变红,碳酸不稳定,加热后溶液颜色又恢复成紫色,说法错误。
故选B。
4.C
【详解】
A、实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳、分解过氧化氢溶液的方法制取氧气,均可以选用固液常温型装置,正确。
B、CO2与O2的密度均比空气的大,集满CO2与O2的集气瓶都应该正放于桌面上,正确。
C、二氧化碳不能用燃着的木条检验,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,应用澄清的石灰水检验,错误。
D、CO2与O2两者所含氧元素的化合价不相同,二氧化碳中氧显-2价;氧气是单质,单质中氧元素是0价,正确。
故选:C。
5.A
【详解】
A、温室气体主要包括二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂等,二氧化碳并非导致温室效应的唯一气体,此选项正确;
B、二氧化碳不能用燃着的木条检验,因为氮气等气体也能使燃着的木条熄灭,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故检验二氧化碳用澄清石灰水,此选项错误;
C、稀硫酸与碳酸钙生成微溶性固体硫酸钙,它覆盖在大理石或石灰石表面,使酸与大理石或石灰石脱离接触,阻止反应的进行,故实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸,而应该用稀盐酸,此选项错误;
D、二氧化碳是无色、无味、无毒的气体,二氧化碳是不支持呼吸的气体,故能使人窒息死亡,此选项错误。
故选A。
6.D
【详解】
A、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,生成四氧化三铁是实验结论,不是实验现象,不符合题意;
B、红磷在氧气中燃烧,产生大量白烟,没有白雾,不符合题意;
C、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体,不符合题意;
D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,石灰水变浑浊,符合题意。
故选D。
7.C
【详解】
A、氢气在空气中燃烧:无色气体燃烧,放热,产生淡蓝色的火焰,实验描述错误;
B、一氧化碳还原氧化铜:黑色固体逐渐变为红色,实验描述错误;
C、二氧化碳通入紫色石蕊溶液后,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红,实验现象描述正确;
D、镁带在氧气中燃烧,火星四射,放出大量的热,生成白色色固体,实验描述错误;
答案:C。
8.B
【详解】
A、氧气具有助燃性,但不是燃料,故选项错误;
B、金刚石是天然存在的最硬的物质,可用于切割玻璃,故选项正确;
C、一氧化碳用于冶炼金属,是利用一氧化碳的还原性,故选项错误;
D、干冰升华吸收大量的热,可用于人工降雨,光合作用于升华吸热无关,选项错误。
故选B
9.A
【详解】
A、金刚石的硬度很大,可用来裁玻璃,切割大理石,正确;
B、石墨具有导电性能,可用于做电极,错误;
C、CO具有可燃性,能做燃料,错误;
D、CO2不燃烧不支持燃烧,能灭火,错误。
故选A。
10.C
【详解】
A、二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红,是因为二氧化碳能和水反应生成碳酸,碳酸具有酸性,错误;
B、C60是由C60分子构成的碳单质,错误;
C、二氧化碳密度大于空气,不燃烧也不支持燃烧,用向上排空气法收集,用燃着的木条放在集气瓶口木条熄灭说明满了,正确;
D、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,CO2中混有少量的CO不能被点燃,错误。
故选C。
11.A
【详解】
A、O2和CO2中都含有氧元素,此选项正确;
B、氧气不易溶于水,二氧化碳能溶于水,此选项错误;
C、氧气中含有氧分子,二氧化碳中含有二氧化碳分子,此选项错误;
D、氧气能使带有火星的木条复燃,二氧化碳不能使带有火星的木条复燃,此选项错误。
故选A。
12.A
【详解】
根据和,燃烧时一氧化碳分子与氧分子、氢分子和氧分子的个数比都是:2∶1,因此当CO和H2的混合气体分子总数为n时,它们完全燃烧需要氧气的分子数为:0.5n。故选A。
13.过滤
烧杯
引流
肥皂水
煮沸
黑色粉末逐渐变成红色
无尾气处理装置
B、C
【详解】
(1)Ⅰ.过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,经过操作①得到了固体和液体,故操作①是过滤;该操作中用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗和烧杯,其中玻璃棒的作用是引流。
Ⅱ.肥皂水可以鉴别硬水和软水,有较多泡沫出现,说明是软水,泡沫较少为硬水,取少量液体D于试管中,加入少量肥皂水,振荡,发现产生少量泡沫,较多浮渣,说明液体D是硬水。生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度。
(2)Ⅰ.依据题中已知①可知A中碳酸镁加热分解产生二氧化碳进入B装置,与炭粉在高温下反应生成一氧化碳,反生反应的方程式为:;
Ⅱ.因为一氧化碳在高温的条件下能将黑色的氧化铜粉末还原成红色的铜,装置E中发生反应后可观察到的现象是黑色粉末逐渐变成红色;
Ⅲ.因为CO有毒会污染空气,没反应完的CO要进行尾气处理,图中无尾气处理装置;
Ⅳ.图中装置F是安全瓶,能防倒吸,因为F介于E、G之间,即高温加热与液体洗气瓶之间,类比B、C装置也是高温加热与液体洗气瓶相连接,所以在B、C之间也需要添加装置F安全瓶,防倒吸,故填:B、C。
14.
C
ab
可以控制反应的发生与停止;
增大接触面积
引燃铁丝
集气瓶预先没有放少量的水
干冰
红
不能燃烧、不支持燃烧
密度大于空气
小于
不能
温室效应
900
Ar
保护气
【详解】
Ⅰ、硫酸铵、硝酸铵的化学式分别为:、
Ⅱ(1)
实验室常用加热高锰酸钾来制取氧气,产物为锰酸钾、二氧化锰和氧气,故反应的化学方程式为:;该反应需要加热,故发生装置选择:C;双氧水在二氧化锰催化下生成水和氢气,化学方程式为:;图
2
中按氧气气流方向可用于收集氧气的装置是ab,因为氧气的密度比空气大,空气被氧气沿短玻璃导管排出集气瓶外,氧气的密度比水小,水被氧气沿长玻璃导管排出集气瓶外,故ab正确;
(2)
)图1中A装置有带孔塑料板,过氧化氢沿着长颈漏斗注入试管中,过氧化氢与二氧化锰接触,有氧气生成,当止水夹夹住胶皮管,试管中压强增大,过氧化氢溶液沿着长颈漏斗玻璃导管压入长颈漏斗中,此时二氧化锰与过氧化氢溶液分离,反应停止,打开止水夹,氧气逸出,长颈漏斗中的过氧化氢溶液被大气压入试管中,与二氧化锰接触,此时反应又开始了,故装置A可以控制反应的发生与停止;
(3)
将打磨过的铁丝绕成螺旋状,目的是增大接触面积,使铁丝能持续燃烧;丝一端系了一根火柴梗,目的是引燃铁丝;铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,故化学方程式为:;实验集气瓶底炸裂了,产生此现象可能的原因是:集气瓶内没有放少量的水,铁丝燃烧溅落的高温生成物损坏集气瓶;
Ⅲ(1)固态二氧化碳俗称干冰;
(2)二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液润湿的滤纸变红,故实验中的滤纸条逐渐变成红色;广口瓶中澄清石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,故该反应的化学方程式为:;
(3)二氧化碳可用于灭火,这是因为二氧化碳不能燃烧、也不支持燃烧,密度大于空气;
(4)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;充分反应后,有二氧化碳气体生成,逸出到空气中,反应后的质量小于112g,不能用于验证质量守恒定律;
(5)二氧化碳虽然用途广泛,但排放过多会导致全球平均气温升高,这就是所谓的温室效应;甲烷与二氧化碳在高温条件下生成氢气和一氧化碳,该反应的化学方程式为:;产率与温度的关系,则
从节能的角度看最适宜的温度为900摄氏度,当温度大于900摄氏度,一氧化碳和氢气的产量几乎没有变化;
Ⅳ
氩气的化学式为Ar,反应原理为:,在这里氩气的作用是保护气,因为稀有气体化学性质稳定。
15.CaO
全球气候变暖
+3
【分析】
(1)《博物志》中所记载“白灰”的主要成分是氧化钙;
(2)温室效应加剧对环境的影响有:全球气候变暖、冰川融化、海平面上升等;
(3)有关化合价的计算要准确;
(4)碳酸钾溶液吸收CO2生成KHCO3,配平即可;
(5)根据质量守恒定律作图。
【详解】
(1)《博物志》中所记载“白灰”的主要成分是氧化钙;故答案为CaO;
(2)温室效应加剧对环境的影响有:全球气候变暖、冰川融化、海平面上升等;
故答案为全球气候变暖(合理即可);
(3)设ZnGa2O4中Ga元素的化合价为x,+2+2x+(-2)×4=0,x=+3,故答案为+3;
(4)碳酸钾溶液吸收CO2生成KHCO3,配平即可;故答案为
;
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变,故答案为。
【点睛】
本题考査的是化学式、化学方程式的书写、空气中各个成分的作用等,有关二氧化碳造成的温室效应问题,不仅引起了全球的重视而且也是近几年中考的热点问题。本题中还有一点要注意要用化学符号表示,不能用名称。
16.导管末端放入水中,手握试管
C
用燃着的木条靠近E瓶b导管口,木条火焰熄灭
溶液由紫色变为红色
二氧化碳能与水反应
燃着的蜡烛由下而上依次熄灭
密度比空气大
不能燃烧,不支持燃烧
与O2(或空气)接触
反应物的状态和反应条件
加入等体积的同种(或等体积等浓度)澄清石灰水,振荡
【详解】
(1)在装入药品前要检查装置的气密性,其操作为导管末端放入水中,手握试管,观察到导管口有气泡冒出,说明装置气密性良好;
(2)二氧化碳的密度比空气大,故将A、E装置连接时,应将A装置的导管A与E装置的导管c相连;
二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:用燃着的木条靠近E瓶b导管口,木条火焰熄灭,说明已经集满;
(3)将A、B装置连接,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红;可验证二氧化碳能与水反应;
(4)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
(5)用E装置收集满一瓶二氧化碳气体,取下双孔橡皮塞,将瓶中的气体沿装置D烧杯左侧内壁缓慢倒入,观察到的现象:蜡烛由下到上依次熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,且密度比空气大,密度比空气大属于物理性质;不燃烧、不支持燃烧属于化学性质;
倒入二氧化碳后,二氧化碳密度比空气大,
不燃烧、不支持燃烧,使蜡烛隔绝氧气,蜡烛熄灭,说明一般情况下可燃物燃烧的条件之一是:与氧气接触;
反思与交流:(1)制备气体时选择发生装置需考虑的因素有反应物状态和反应条件;
(2)通常用澄清石灰水来检验二氧化碳,操作是:取一瓶空气、一瓶等体积的呼出气体,加入等体积的同种(或等体积等浓度)澄清石灰水,振荡,观察现象。